(57)【要約】【課題】配線構造を複雑化することなく、静電容量の変化による頭部検出の信頼性を向上することができるヘッドレスト装置を提供する。【解決手段】ヘッドレスト装置１０は、シートバックに対して支持されたヘッドレスト後部１１と、ヘッドレスト後部１１に対して近接した全閉位置と、ヘッドレスト後部１１に対して離間した全開位置との間で進退自在なヘッドレスト前部１２とを備える。ヘッドレスト前部１２はアクチュエータ１４により移動する。乗員の頭部の接近に伴って静電容量が変化するセンサ電極１６ａと、アクチュエータ１４を制御してヘッドレスト前部１２を移動させると共にセンサ電極１６ａの静電容量変化に基づいて乗員の頭部の接近を検出するＥＣＵ１５とを、ヘッドレスト前部１２に搭載した。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートバックに対して支持されたヘッドレスト後部と、
前記ヘッドレスト後部に対して近接した全閉位置と、同ヘッドレスト後部に対して離間した全開位置との間で進退自在なヘッドレスト前部と、
前記ヘッドレスト前部を移動させる駆動装置と、
前記駆動装置を制御して前記ヘッドレスト前部を移動させる制御回路と、
乗員の頭部の接近に伴って静電容量が変化するセンサ電極と、
前記センサ電極の静電容量変化に基づいて乗員の頭部の接近を検出する静電容量検出回路と、
を備えたヘッドレスト装置であって、
前記センサ電極を前記ヘッドレスト前部に搭載し、
前記駆動装置と前記制御回路と前記静電容量検出回路とを前記ヘッドレスト前部又は前記ヘッドレスト後部に搭載した
ことを特徴とするヘッドレスト装置。
【請求項２】
前記静電容量検出回路を前記ヘッドレスト前部に搭載した
ことを特徴とする請求項１に記載のヘッドレスト装置。
【請求項３】
前記制御回路を前記ヘッドレスト前部に搭載した
ことを特徴とする請求項２に記載のヘッドレスト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両用シートに設けられるヘッドレスト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に後方から衝撃が加わると、乗員が上半身をシートバックに預けていない状態であれば、乗員の上半身がシートバックの位置まで急激に移動するのに伴い、乗員の頭部はヘッドレストの位置まで急激に移動する。このとき、乗員の上半身の移動量と頭部の移動量には差が生じ、乗員の頭部は上半身よりも大きく車両後方へと移動する。その後、乗員の上半身は衝撃力の反動で前方に大きく振られるが、そのとき、前記移動量の差により乗員の頸部には負担がかかる。
【０００３】
そこで、従来、例えば特許文献１，２に開示されているように、車両に後方から衝撃が加わったときに、乗員の頭部の位置までヘッドレストを車両前方に移動させる機構を備えたヘッドレスト装置が提案されている。この構成により、後方からの衝撃時に乗員の頭部が後方に大きく移動することが規制され、乗員の頸部にかかる負担が軽減される。
【特許文献１】特開２００５−１３６０４号公報
【特許文献２】特開２００５−８７６５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来のヘッドレスト装置において、ヘッドレストを車両前方に移動させる際に、ヘッドレストを乗員の頭部の位置で適切に停止させるために、ヘッドレストにセンサ電極を設け、該センサ電極により検出される静電容量の変化に基づいて、乗員の頭部の接近を検出する方法が考えられる。
【０００５】
しかしながら、その場合、センサ電極とセンサ電極の静電容量を検出する回路との間の配線自身の寄生容量、配線と周辺の導電体との間に生じる寄生容量、配線と他の配線とが長く並設されることにより生じる寄生容量等が懸念される。
【０００６】
そこで、配線自体の構成を例えば同軸ケーブル等のように電磁遮蔽されたものとすれば、配線に生じる寄生容量を削減し、検出を安定的に行うことができるようになる。しかしながら、そのような配線は機械的強度に乏しく、また、配線径が大きくなることで配策性が低下するため、部品配置が制限を受けてしまう。
【０００７】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、配線構造を複雑化することなく、静電容量の変化による頭部検出の信頼性を向上することができるヘッドレスト装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、シートバックに対して支持されたヘッドレスト後部と、前記ヘッドレスト後部に対して近接した全閉位置と、同ヘッドレスト後部に対して離間した全開位置との間で進退自在なヘッドレスト前部と、前記ヘッドレスト前部を移動させる駆動装置と、前記駆動装置を制御して前記ヘッドレスト前部を移動させる制御回路と、乗員の頭部の接近に伴って静電容量が変化するセンサ電極と、前記センサ電極の静電容量変化に基づいて乗員の頭部の接近を検出する静電容量検出回路と、を備えたヘッドレスト装置であって、前記センサ電極を前記ヘッドレスト前部に搭載し、前記駆動装置と前記制御回路と前記静電容量検出回路とを前記ヘッドレスト前部又は前記ヘッドレスト後部に搭載したことを要旨とする。
【０００９】
このような構成によれば、駆動装置、制御回路、センサ電極及び静電容量検出回路がヘッドレスト後部又はヘッドレスト前部に搭載されているため、両回路をヘッドレスト装置の外部に配置した場合と比較して、駆動装置と制御回路との間の配線、及び、センサ電極と静電容量検出回路との間の配線を短くすることができる。このため、それぞれの部材間における電圧降下を抑制することができると共に、これらの配線が長く並設されることにより生じる寄生容量を抑制することができる。また、センサ電極と静電容量検出回路との間の配線を短くすることができるため、この配線自身に生じる寄生容量、及び、配線と周辺の導電体との間に生じる寄生容量を抑制することができる。従って、配線の構造を複雑化することなく、頭部の接近で変化する静電容量の検出を安定して行い、頭部検出の信頼性を向上することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のヘッドレスト装置において、前記静電容量検出回路を前記ヘッドレスト前部に搭載したことを要旨とする。
このような構成によれば、センサ電極と静電容量検出回路とがヘッドレスト前部に搭載されているため、ヘッドレスト前部が移動しても、センサ電極と静電容量検出回路との間の配線が変形することはない。このため、配線自身の振動や、配線と周辺の導電体との間の距離が変動することによる静電容量の変動を抑制することができ、頭部の接近で変化する静電容量の検出を安定して行うことができる。また、センサ電極と静電容量検出回路とを近接した位置に配設することで、配線自身に生じる寄生容量を最小限にでき、部品バラツキを抑制することができると共に、検出感度を保つことができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のヘッドレスト装置において、前記制御回路を前記ヘッドレスト前部に搭載したことを要旨とする。
このような構成によれば、静電容量検出回路と共に制御回路がヘッドレスト前部に搭載されるため、両者を一体的に構成することができ、構成のコンパクト化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、配線構造を複雑化することなく、静電容量の変化による頭部検出の信頼性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１（ａ），（ｂ）に示すように、例えば自動車等の車両の助手席側に配置された車両用シート１は、座席シート２と、座席シート２に傾動可能に支持されたシートバック３と、シートバック３の上端部に設けられたヘッドレスト装置１０とを備えている。
【００１４】
ヘッドレスト装置１０は、シートバック３の上端部に設けられたヘッドレストステー４に支持されたヘッドレスト後部１１と、ヘッドレスト後部１１に対して移動自在なヘッドレスト前部１２とを備えている。そして、ヘッドレスト後部１１とヘッドレスト前部１２とは伸縮機構１３により連結されている。ヘッドレスト前部１２は、図１（ａ）に示すようにヘッドレスト後部１１に対して接近した全閉位置１２Ａと、図１（ｂ）に示すようにヘッドレスト後部１１に対して離間した全開位置１２Ｂとの間で進退自在とされている。ヘッドレスト前部１２は、車両の運転時は全閉位置１２Ａに配置されており、車両に後方から衝撃が加わると、全開位置１２Ｂへと移動される。
【００１５】
次に、ヘッドレスト装置１０について説明する。
図２に示すように、ヘッドレスト装置１０は、ヘッドレスト前部１２を移動させる駆動装置としてのアクチュエータ１４と、ＥＣＵ１５と、センサマット１６とを備えている。センサマット１６は、乗員の頭部の接近に伴って静電容量が変化するセンサ電極１６ａを備えている。ＥＣＵ１５は、アクチュエータ１４を制御してヘッドレスト前部１２を移動させる制御回路、及び、センサ電極１６ａの静電容量変化に基づいて乗員の頭部の接近を検出する静電容量検出回路として機能する。本実施の形態では、アクチュエータ１４はヘッドレスト後部１１に搭載され、ＥＣＵ１５及びセンサマット１６はヘッドレスト前部１２に搭載されている。そして、アクチュエータ１４とＥＣＵ１５とはハーネス１７により接続され、センサマット１６のセンサ電極１６ａとＥＣＵ１５とはケーブル１８により接続されている。
【００１６】
図３に示すように、伸縮機構１３は、ヘッドレスト後部側支持部材２１と、ヘッドレスト前部側支持部材２２と、ヘッドレスト後部側支持部材２１とヘッドレスト前部側支持部材２２とを連結する回動アーム２３及び連動アーム２４とを備えている。ヘッドレスト後部側支持部材２１はヘッドレストステー４に固定され、ヘッドレスト後部側支持部材２１側を基点として伸縮する回動アーム２３及び連動アーム２４の先端部にヘッドレスト前部側支持部材２２が固定されている。
【００１７】
回動アーム２３と連動アーム２４とは、それぞれ略中央部が連結されてＸ字形状とされている。そして、回動アーム２３の両端部は、それぞれヘッドレスト後部側支持部材２１とヘッドレスト前部側支持部材２２とに回動可能に連結されており、ヘッドレスト後部側支持部材２１側の端部はアクチュエータ１４により回動駆動されるように構成されている。また、連動アーム２４は、それぞれヘッドレスト後部側支持部材２１及びヘッドレスト前部側支持部材２２に形成された長孔２１ａ，２２ａ内に係入され、上下方向に移動可能とされている。なお、ヘッドレスト後部１１を構成するアクチュエータ１４及びヘッドレスト後部側支持部材２１は、樹脂製のカバー２５内に収容されており、ヘッドレスト後部側支持部材２１が固定されたヘッドレストステー４がカバー２５の下部に形成された貫通孔２５ａに貫通されている。
【００１８】
上記の構成において、回動アーム２３のヘッドレスト後部側支持部材２１側の端部がアクチュエータ１４により回動駆動されると、連動アーム２４の両端部がそれぞれ長孔２１ａ，２２ａを移動することで、伸縮機構１３は伸縮自在となっている。このように伸縮機構１３が回動アーム２３のヘッドレスト後部１１側の端部を基点として伸縮することで、ヘッドレスト前部１２がヘッドレスト後部１１に対して近接した全閉位置１２Ａ（図１（ａ）参照）と離間した全開位置１２Ｂ（図１（ｂ）参照）との間で移動する。
【００１９】
また、ヘッドレスト前部側支持部材２２には、該ヘッドレスト前部側支持部材２２側から順に、ヘッドレスト前部１２を構成するＥＣＵ１５、ベース部材２６、クッション保持部材２８及びクッション２９が固定されており、これらの部材は表皮３０により覆われている（図２参照）。なお、ベース部材２６の下部、及びクッション保持部材２８の下部には、上記ケーブル１８を挿通させる挿通孔２６ｂ，２８ｂがそれぞれ形成されている。
【００２０】
ＥＣＵ１５は、上記ヘッドレスト前部側支持部材２２に固定されている。詳しくは、ヘッドレスト前部側支持部材２２には全面に一対の接合ピン２２ｂが設けられており、これら接合ピン２２ｂにベース部材２６の接合部２６ａが固定されている（図２参照）。そして、ＥＣＵ１５のヘッドレスト後部側支持部材２１と反対側の面には固定ブラケット２７が固定されており、固定ブラケット２７には接合ピン２２ｂを貫通させる貫通孔２７ａが形成されている。これにより、接合ピン２２ｂが固定ブラケット２７の貫通孔２７ａを貫通した状態でベース部材２６に固定されることで、ＥＣＵ１５はヘッドレスト前部側支持部材２２とベース部材２６との間に固定されている。
【００２１】
センサ電極１６ａはセンサマット１６の全面にわたって配置されており、センサマット１６の下部からはセンサ電極１６ａをまとめたケーブル１８が延びている。センサマット１６は、ベース部材２６を覆うように被せられている樹脂製のクッション保持部材２８と、クッション保持部材２８に形成された収容凹部２８ａに収容されているウレタン等により形成されたクッション２９との間に配置されている。詳しくは、センサマット１６がクッション２９の裏面に接着等により固定された状態で、クッション２９がクッション保持部材２８に設置されることで、センサマット１６は両者間に固定されている。
【００２２】
クッション保持部材２８の下部には上記ケーブル１８を挿通させる挿通孔２８ｂが形成されており、挿通孔２８ｂはベース部材２６に形成された挿通孔２６ｂと連通するように形成されている。センサマット１６の下部から延びたケーブル１８は、挿通孔２８ｂ、挿通孔２６ｂに挿通されて、ＥＣＵ１５に接続されている。
【００２３】
ここで、上記ＥＣＵ１５の電気的構成について説明する。
図４に示すように、ヘッドレスト装置１０は、ＥＣＵ１５と、該ＥＣＵ１５に接続されたアクチュエータ１４、センサ電極１６ａ、電源装置３１、衝突判断部３２等を備えて構成されている。
【００２４】
また、ＥＣＵ１５は、ＣＰＵ３３と、該ＣＰＵ３３に接続された電源回路３４、車両情報入力回路３５、アクチュエータ駆動回路３６、静電容量検出回路３７等を備えて構成されている。ＣＰＵ３３はイグニッションスイッチ（ＩＧＳＷ）を介して電源装置３１に接続されており、該イグニッションスイッチのオン操作により、電源回路３４を介して電源装置３１から電源供給されるように構成されている。
【００２５】
また、ＣＰＵ３３は、車両情報入力回路３５を介して衝突判断部３２に接続されており、衝突判断部３２から後方接近情報等の車両情報を入力する。衝突判断部３２は、車両後方のバンパーに設置されたレーダー（図示略）に接続されており、レーダーからの信号を入力して後続車両との相対速度／距離と車両の速度とを総合的に判断し、車両に後続車両が衝突したか否か、或いは、車両に後続車両が衝突する可能性があるか否かを判断する。そして、その判断結果を車両情報入力回路３５に入力する。
【００２６】
また、ＣＰＵ３３は、制御回路としてのアクチュエータ駆動回路３６を介してアクチュエータ１４に接続されており、アクチュエータ駆動回路３６を制御してアクチュエータ１４を駆動する。また、ＣＰＵ３３は、静電容量検出回路３７を介してセンサ電極１６ａに接続されており、センサ電極１６ａからの検出信号を入力し、乗員の頭部が接近したか否かを判断する。
【００２７】
なお、ＥＣＵ１５と電源装置３１や車両本体の制御装置等との電気接続は、ヘッドレストステー４（図１（ａ）参照）を貫通させた配線により行われる。この配線は、他のシート配線と共にシートバック３から座席シート２の下面まで配置され、座席シート２の下面で車両配線と接続される。
【００２８】
ＣＰＵ３３は、車両情報入力回路３５から入力した検出信号に基づき、車両の後方に衝突、又は衝突の可能性があると判断すれば、ヘッドレスト前部１２を前記全閉位置１２Ａ（図１（ａ）参照）から前記全開位置１２Ｂ（図１（ｂ）参照）方向へ移動させた後、元の全閉位置１２Ａに戻すようにアクチュエータ１４を制御する。
【００２９】
なお、ＣＰＵ３３は、アクチュエータ１４を駆動してヘッドレスト前部１２を全閉位置１２Ａから全開位置１２Ｂ方向へ移動させる際に、静電容量検出回路３７から入力した検出信号に基づき、ヘッドレスト前部１２が乗員の頭部に接近したと判断した場合は、ヘッドレスト前部１２の移動を停止させる。また、ＣＰＵ３３は、乗員の頭部の接近が検出されなかった場合は、ヘッドレスト前部１２を全開位置１２Ｂまで移動させる。
【００３０】
本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）アクチュエータ１４をヘッドレスト後部１１に搭載し、センサ電極１６ａ及びＥＣＵ１５をヘッドレスト前部１２に搭載した。このため、例えばＥＣＵ１５をヘッドレスト装置１０の外部に配置した場合と比較して、アクチュエータ１４とＥＣＵ１５との間のハーネス１７、及び、センサ電極１６ａとＥＣＵ１５との間のケーブル１８を短くすることができる。このため、それぞれの部材間（駆動機構１８とＥＣＵ１５、及び、センサ電極１６ａとＥＣＵ１５）における電圧降下を抑制することができると共に、ハーネス１７とケーブル１８とが長く並設されることにより生じる寄生容量を抑制することができる。また、センサ電極１６ａとＥＣＵ１５との間のケーブル１８を短くすることができるため、このケーブル１８自身に生じる寄生容量、及び、ケーブル１８と周辺の導電体との間に生じる寄生容量を抑制することができる。従って、配線の構造を複雑化することなく、頭部の接近で変化する静電容量の検出を安定して行い、頭部検出の信頼性を向上することができる。
【００３１】
（２）センサ電極１６ａとＥＣＵ１５（静電容量検出回路３７）とがヘッドレスト前部１２に搭載されているため、ヘッドレスト前部１２が移動しても、センサ電極１６ａとＥＣＵ１５との間のケーブル１８が変形することはない。例えば、ヘッドレスト前部１２の移動に伴いケーブル１８が移動するように構成されていれば、ケーブル１８の移動によりケーブル１８と周辺の導電体との間に生じる寄生容量が変動する。このような外部容量が検出容量に対して大きくなると、頭部検出の感度低下を招いたり誤検出したりする虞がある。この点、上記実施形態の構成であれば、ケーブル１８自身の振動や、ケーブル１８と周辺の導電体との間の距離が変動することによる静電容量の変動を抑制することができ、頭部の接近で変化する静電容量の検出を安定して行うことができる。また、センサ電極１６ａとＥＣＵ１５とを近接した位置に配設することで、ケーブル１８自身に生じる寄生容量を最小限にでき、部品バラツキを抑制することができると共に、検出感度を保つことができる。
【００３２】
（３）アクチュエータ駆動回路３６と静電容量検出回路３７とを一体的に構成することで、構成のコンパクト化を図ることができる。
なお、本実施形態は上記構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
【００３３】
・上記実施の形態では、ＥＣＵ１５をヘッドレスト前部１２に固定するために、ＥＣＵ１５に固定された固定ブラケット２７に形成された貫通孔２７ａをヘッドレスト前部側支持部材２２に設けられた接合ピン２２ｂに貫通させることで固定する構成としたが、ＥＣＵ１５を他の態様で固定してもよい。例えば、ＥＣＵ１５をヘッドレスト前部１２に固定するために、図５（ａ）に示すようにＥＣＵ１５のヘッドレスト前部側支持部材２２側の面に嵌入部４１を設けると共に、図５（ｂ）に示すようにヘッドレスト前部側支持部材２２に嵌入部４１に嵌入される固定片４２を設けることで、ＥＣＵ１５をヘッドレスト前部１２に固定してもよい。図５（ａ）に示すように、嵌入部４１は上側に開口する略コの字形状の収容部４１ａを有している。収容部４１ａは固定片４２と略同じ大きさとされており、この収容部４１ａに固定片４２が収容されている。また、図６（ａ）に示すように、固定片４２には係合部４２ａが設けられると共に、嵌入部４１には被係合部４１ｂが設けられており、固定片４２が収容部４１ａに嵌入された状態で被係合部４１ｂが係合部４２ａに係合されることで、固定片４２が嵌入部４１に固定されるように構成されている。ＥＣＵ１５の固定構造をこのように構成すれば、ＥＣＵ１５の嵌入部４１にヘッドレスト前部側支持部材２２の固定片４２を嵌め込むのみでＥＣＵ１５を固定することができるため、ＥＣＵ１５の取付けが容易となる。
【００３４】
また、図６（ｂ）に示すように、嵌入部４１の収容部４１ａを、上側の開口に向けて、固定片４２に対して相対的に幅狭となるように形成すれば、固定片４２は収容部４１ａに収容された状態で収容部４１ａの開口部付近で強固に固定され、ガタツキが防止される。
【００３５】
・上記実施の形態では、駆動装置としてのアクチュエータ１４をヘッドレスト後部１１に搭載した場合について説明したが、アクチュエータ１４をヘッドレスト前部１２に搭載してもよい。その場合、回動アーム２３がヘッドレスト前部側支持部材２２の端部を基点として回動するように構成すればよい。そのように構成すれば、アクチュエータ１４とＥＣＵ１５とを近接した位置に配設することで、両者を接続するハーネス１７の長さを最小限とすることができ、ケーブル１８に発生させる寄生容量を抑制することができる。また、ヘッドレスト前部１２の移動に伴いハーネス１７が変形することがないので、ケーブル１８に発生させる寄生容量を抑制することができる。
【００３６】
・上記実施の形態では、ＥＣＵ１５は制御回路としての機能と静電容量検出回路としての機能とを有するものとしたが、これらの機能を別部材で実現するように構成してもよい。その場合、例えば静電容量検出回路をヘッドレスト前部１２に搭載し、制御回路をヘッドレスト後部１１に搭載してもよい。
【００３７】
・上記実施の形態では、ヘッドレスト前部１２をアクチュエータ１４により移動させる場合について説明したが、ヘッドレスト前部１２を全閉位置１２Ａと全開位置１２Ｂとの間で進退自在とすることができれば、ヘッドレスト前部１２の作動方式を他の態様で構成してもよい。例えば、バネ式やソレノイド式としてもよい。
【００３８】
・上記実施の形態では、ヘッドレスト装置１０を備えた車両用シート１が車両の助手席に適用された場合について説明したが、運転席や後部座席等、車両の他のシートに適用してもよい。
【００３９】
上記各実施の形態から把握できる技術的思想を以下に記載する。
（イ）請求項３に記載のヘッドレスト装置において、前記駆動装置を前記ヘッドレスト前部に搭載したことを特徴とするヘッドレスト装置。
【００４０】
（ロ）シートバックに対して支持されたヘッドレスト後部と、前記ヘッドレスト後部に対して近接した全閉位置と、同ヘッドレスト後部に対して離間した全開位置との間で進退自在なヘッドレスト前部と、前記ヘッドレスト前部を移動させる駆動装置と、前記駆動装置を制御して前記ヘッドレスト前部を移動させる制御回路と、乗員の頭部の接近に伴って静電容量が変化するセンサ電極と、前記センサ電極の静電容量変化に基づいて乗員の頭部の接近を検出する静電容量検出回路と、を備えたヘッドレスト装置であって、前記センサ電極と前記静電容量検出回路とを前記ヘッドレスト前部に搭載したことを特徴とするヘッドレスト装置。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】（ａ），（ｂ）は、車両用シートの側面図。
【図２】ヘッドレスト装置の断面図。
【図３】ヘッドレスト装置の分解斜視図。
【図４】ヘッドレスト装置の電気的構成を示すブロック図。
【図５】（ａ）はＥＣＵの斜視図、（ｂ）はヘッドレスト前部側支持部材の斜視図。
【図６】（ａ），（ｂ）はＥＣＵの固定構造の説明図。
【符号の説明】
【００４２】
３…シートバック、１０…ヘッドレスト装置、１１…ヘッドレスト後部、１２…ヘッドレスト前部、１２Ａ…全閉位置、１２Ｂ…全開位置、１４…アクチュエータ（駆動装置）、１５…ＥＣＵ（制御回路、静電容量検出回路）、１６ａ…センサ電極、３６…アクチュエータ駆動回路（制御回路）、３７…静電容量検出回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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